开裂试验标准方法课题申报

《开裂试验标准方法课题申报》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、一、项目名称：混凝土的抗裂性及其标准试验评价方法二、现状与必要性：1.概述自20世纪初起，人们就已经认识到大体积水工混凝土会因为水泥水化时放热散发缓慢而产生明显的温升，并在随后的降温过程体积收缩受约束而出现开裂。为了减小水化放热产生的影响，开始采用掺火山灰的办法，30年代乂开发出低热水泥，以后还利用加大粗骨料粒径、非常低的水泥用量、预冷拌合物原材料、限制浇注层高和管道冷却等措施，进一步获得降低水化温峰、抑制温度裂缝的效果。另一类混凝土结构物，例如路面、机场跑道、桥面板等，由于混凝土暴露面积比较大，又会在失水产生的干燥收缩显箸时开裂。人们又逐渐开发出浇水、喷

2、雾以及喷洒成膜化合物（在我国称养护剂）等解决办法。近几十年来，基础、桥梁、隧道衬砌以及其他构件尺寸并不大的结构混凝土开裂的现象增多，同时发现干燥收缩通常在这里并不重要To水化热以及温度变化已经成为引起素混凝土与钢筋混凝土约束应力和开裂的主导原因。为此，美国混凝土学会已修改大体积混凝土的定义：任何现浇混凝土，其尺寸达到必须解决水化热及随之引起的体积变形问题，以最大限度减少开裂影响的，即称为大体积混凝土。1.现代混凝土的技术进步带来的影响受混凝土早期强度发展快可以给业主和承包商带来明显的利益所驱使，水泥生产商将水泥产品中的硅酸三钙(C3S)含量越来越提高、粉磨

3、细度越来越加大。Mehta曾说叫30年代以前，美国普通硅酸盐水泥的C3S在30%以下，材料试验学会标准(ASTM)允许22%的颗粒大于75um；自50年代开始，C3S含量超过了50%,而且基本上没有大于75Um的颗粒。Mehta还指出⑵：四方工业国于40~70年代曾因为早期强度很高的水泥问世，而当时结构的设计强度尚不高，于是出现将混凝土以大水灰比、低水泥用量的方式生产，在满足强度要求的前提下易于施工操作，然而这给混凝土结构耐久性带来后患，尤其是暴露于侵蚀性环境条件下工作的时候。根据英国Wischers的报道叫在1960年配制30"35MPa的混凝土时,用水

4、泥350kg/m水灰比0.45来达到;在1985年，同样的混凝土只需250kg/m3水泥、0.6的水灰比制备。对于进行结构计算的设计者而言，两种混凝土是一样的。然而，从微结构的角度看来，两种混凝土的孔隙率和渗透性就大不相同了。水灰比为0.6的混凝土碳化将比水灰比0.45的混凝土迅速，对海水、冻融与化冰盐的耐久性也不如后者。国内的情况与西方国家有许多差异，但是混凝土拌合物的工作度由小变大的趋势也是有目共睹的。笔者60年代后期参加工作时曾在工地浇注混凝土，目睹了混凝土从干硬向塑性转化的过程。那时的拌合物里不掺任何外加剂，运到现场时常常十分干硬，要想振捣密实确

5、实非常困难，一些老混凝土工干一天活下来累得疲惫不堪，溅得满脸满身水泥浆；年轻的想偷懒，就用皮管往混凝土上浇水，然后用锹拌和两下，就装上小车推走了。简言之，是疏于管理造成拌和物从干变稀。70年代以后，甚至坍落度很大的混凝土浇注后仍然会出现“蜂窝狗洞”。配合比设计、水灰比等成了空纸，浇注后的混凝土泌水、离析严重，匀质性不良，力学性能、耐久性自然都受到很大影响。在水泥的生产与供应方面，80年代以后，从过去的指令性生产向市场经济转化。为加快施工速度，缩短工期并加快模板周转，c3s含量高、粉磨细度大、混合材掺量少的高早强水泥倍受市场欢迎。与此同吋，混凝土设计等级也在

6、不断提高，促使混凝土单位水泥用量迅速增长，高强混凝土（主要是高早期强度）的推广应用，则助长了这一趋势的发展。在高效减水剂的应用方面，我国虽比开发最早的日本和德国要晚，但比起包括美国在内的大多数国家来说并不算慢。高效减水剂的应用,成为混凝土技术发展里程一个重要的里程碑，应用它可以配制出流动性满足施工需要且水灰比低，因此强度很高的高强混凝土、可以自行流动成型密实的自密实混凝土，以及充分满足不同工程特定性能需要和匀质性良好的高性能混凝土。但是随着低水灰比（或水胶比）高强混凝土的应用，结构物早期开裂的现象日益突出，引起了人们的关注。实践证明：高强混凝土是对早期开裂

7、非常敏感的材料，这不仅是水化热的结果，由于自干燥作用产生的自收缩和硫酸盐相的化学反应，可能也是重要起因。结构混凝土或大体积混凝土意外地出现开裂，不能总是归因于现场工程师缺乏经验，该领域里许多问题尚缺乏了解，激发全世界许多人去进一步开展研究⑷。1.研究的必要性及其技术基础人们对收缩给予了很大的关注，但引人关注的并不是收缩本身，而是由于它会引起开裂。混凝土的收缩现象有好几种，比较熟悉的是干燥收缩和温度收缩，这里着重介绍的是自身收缩，还顺便提及塑性收缩问题。自身收缩与干缩一样，是由于水的迁移而引起。但它不是由于水向外蒸发散失，而是因为水泥水化时消耗水分造成凝胶孔

8、的液面下降，形成弯月面，产生所谓的自干燥作用，混凝土体的相对湿度降